第二章 空间和时间（10 / 11）

另广义相对论预言是，在像地球这样大质量物体附近，时间显得流逝得更慢些。这是因为光能量和它频率（每秒钟里光振动次数）有关系：能量越大，则频率越高。当光从地球引力场往上走，它失去能量，因而其频率下降（这表明两个波峰之间时间间隔变大）。从在上面某个人来看，下面发生每件事情都显得需要更长时间。利用对安装在个水塔顶上和底下非常准确钟，这个预言在1962年被验证到。发现底下那只更接近地球钟走得更慢些，这和广义相对论完全致。地球上不同高度钟速度不同，这在目前具有相当实用上重要性，这是因为人们要用卫星发出信号来作非常精确导航。如果人们对广义相对论预言无知，所计算位置将会错几英里（1英里=1.609公里）！

牛顿运动定律使空间中绝对位置观念告终。而对论摆脱绝对时间。考虑对双生子，假定其中个孩子去山顶上生活，而另个留在海平面，第个将比第二个老得快。这样，如果他们再次相会，个会比另个更老。在这种情形下，年纪差别非常小。但是，如果有个孩子在以近于光速运动空间飞船中作长途旅行，这种差别就会大得多。当他回来时，他会比留在地球上另个人年轻得多。这即是被称为双生子佯谬。但是，只是对于头脑中仍有绝对时间观念人而言，这才是佯谬。在相对论中并没有个唯绝对时间，相反地，每个人都有他自己时间测度，这依赖于他在何处并如何运动。

1915年之前，空间和时间被认为是事件在其中发生固定舞台，而它们不受在其中发生事件影响。即便在狭义相对论中，这也是对。物体运动，力相互吸引并排斥，但时间和空间则完全不受影响地延伸着。空间和时间很自然地被认为无限地向前延伸。

然而在广义相对论中，情况则相当不同。这时，空间和时间变成为动力量：当个物体运动时，或个力起作用时，它影响空间和时间曲率；反过来，时空结构影响物体运动和力作用方式。空间和时间不仅去影响、而且被发生在宇宙中每件事所影响。正如个人不用空间和时间概念不能谈宇宙事件样，同样在广义相对论中，在宇宙界限之外讲空间和时间是没有意义。

在以后几十年中，对空间和时间新理解是对们宇宙观变革。古老关于基本上不变、已经存在并将继续存在无限久宇宙观念，已为运动、膨胀并且看来是从个有限过去开始并将在有限将来